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温度和pH双重响应性水凝胶的制备及其药物控制释放研究

作　者: 潘婷婷
导　师: 何卫东
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 原子转移自由基聚合可逆加成断裂链转移聚合点击化学水凝胶 N-异丙基丙烯酰胺甲基丙烯酸二甲氨基乙酯药物控制释放
分类号: TQ460.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

智能水凝胶作为一种亲水性的刺激响应性聚合物材料,在药物控制释放领域引起了诸多研究者的关注。近来,在多重刺激以及快速刺激响应聚合物水凝胶方面的深入研究,使得智能水凝胶的应用研究具有更广阔的前景。本论文在前人工作的基础上,在温度和pH双重响应性的网络-接枝水凝胶的制备和应用方面进行了有益的探索,具体的工作如下:1.通过原子转移自由基聚合(ATRP)、可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)和点击化学相结合的方法,成功制备了两种具有温度和pH双重响应性的网络-接枝水凝胶PDMAEMA(聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)-g-PNIPAM(聚N-异丙基丙烯酰胺)和PNIPAM-g-PDMAEMA。在一个末端含有两个叠氮基团的PNIPAM或者PDMAEMA是通过ATRP反应得到的,带有炔侧基的PDMAEMA或者PNIPAM的共聚物是通过相应单体与丙烯酸炔丙酯的RAFT共聚反应得到的,最后通过点击化学反应生成网络-接枝水凝胶。通过对水凝胶在不同温度和pH条件下溶胀行为的研究,发现该水凝胶表现出对温度和pH的快速刺激响应性、高溶胀比和溶胀收缩的可循环性。2.互换主网络和接枝链的位置,比较了两种的网络-接枝水凝胶在不同温度和pH介质中的溶胀行为,研究包括网络构筑、交联长度和接枝链长度等结构因素对水凝胶溶胀行为的影响。3.以头孢曲松钠作为模型药物,以不同交联程度的PDMAEMA-g-PNIPAM作为药物载体,研究了该网络-接枝水凝胶在不同温度和pH条件下的药物控制释放行为。药物的释放速度和释放量随外界环境的改变而改变,并且交联结构的孔洞大小也对药物的装载和释放行为有影响。实验证明了该网络-接枝水凝胶可以被用作智能药物控制释放体系。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-29
  1.1 智能水凝胶材料  8-18
    1.1.1 智能水凝胶的定义和分类  8-12
    1.1.2 智能水凝胶材料的制备方法  12-15
    1.1.3 智能水凝胶材料的应用  15-16
    1.1.4 智能水凝胶材料的发展  16-18
  1.2 智能水凝胶用于药物控制释放体系  18-21
    1.2.1 智能药物控制释放体系及其机理  18
    1.2.2 智能水凝胶用于药物控制释放体系的优势  18-19
    1.2.3 响应不同刺激信号的智能水凝胶药物控制释放体系  19-21
  1.3 论文的设计思想  21-23
    1.3.1 课题的提出  21-22
    1.3.2 本课题的主要研究内容  22-23
  参考文献  23-29
第二章 PDMAEMA-G-PNIPAM 水凝胶的制备、性质和药物控制释放研究  29-53
  2.1 前言  29-30
  2.2 实验部分  30-34
    2.2.1 实验试剂  30
    2.2.2 通过ATRP 方法合成PNIPAM-(N_3)_2  30-31
    2.2.3 通过RAFT 方法合成DMAEMA 和ProA 的共聚物  31
    2.2.4 通过点击化学方法合成具有温度和pH 双重响应性的水凝胶  31-32
    2.2.5 聚合物的表征  32
    2.2.6 水凝胶的溶胀动力学  32
    2.2.7 头孢曲松钠的装载和释放行为  32-34
  2.3 结果与讨论  34-48
    2.3.1 具有温度和pH 双重响应性网络-接枝水凝胶PDMAEMA-g-PNIPAM 的合成  35-39
    2.3.2 凝胶的内部形貌  39-40
    2.3.3 水凝胶在pH=7.0 时溶胀动力学  40-41
    2.3.4 水凝胶在20℃ 的溶胀动力学  41-42
    2.3.5 水凝胶在40℃ 的溶胀动力学  42-43
    2.3.6 PDMAEMA-g-PNIPAM 水凝胶的溶胀/收缩循环曲线  43-44
    2.3.7 头孢曲松钠的负载及其控制释放研究  44-48
  2.4 本章小结  48
  参考文献  48-53
第三章 PNIPAM-G-PDMAEMA 水凝胶的制备和溶胀行为研究  53-64
  3.1 前言  53
  3.2 实验部分  53-54
    3.2.1 实验试剂  53
    3.2.2 通过ATRP 方法合成PDMAEMA-(N_3)_2  53-54
    3.2.3 通过RAFT 方法合成NIPAM 和ProA 的共聚物  54
    3.2.4 通过点击化学方法合成具有温度和pH 双重响应性的水凝胶  54
    3.2.5 聚合物的表征  54
    3.2.6 水凝胶的溶胀动力学  54
  3.3 结果与讨论  54-62
    3.3.1 具有温度和pH 双重响应性网络-接枝水凝胶PNIPAM-g-PDMAEMA 的合成  55-59
    3.3.2 网络-接枝水凝胶PNIPAM-g-PDMAEMA 的溶胀动力学  59-62
  3.4 本章小结  62
  参考文献  62-64
攻读硕士学位期间论文发表情况  64-65
致谢  65

温度和pH双重响应性水凝胶的制备及其药物控制释放研究

内容摘要

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